【摘要】：隨著能源環(huán)境問(wèn)題日趨成為約束我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”,建筑采暖作為能源消耗和環(huán)境污染大戶,是落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)的重要領(lǐng)域之一。低溫地板輻射采暖由于綠色環(huán)保、舒適性高等優(yōu)點(diǎn)在建筑采暖中被廣泛應(yīng)用。目前,建筑采暖中低溫地板輻射采暖系統(tǒng)施工多采用埋管式濕式施工,熱媒介多以熱水或電為主,國(guó)內(nèi)外對(duì)其舒適性、節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了相當(dāng)多的研究,是一種比較成熟的采暖方式。本文基于傳統(tǒng)的低溫輻射采暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)采暖系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和分析,提出裝配式陶板地暖系統(tǒng)新式采暖結(jié)構(gòu)。介紹了裝配式陶板地暖系統(tǒng),通過(guò)建立陶板輻射傳熱熱阻節(jié)點(diǎn)模型,并分析其傳熱過(guò)程;建立板層傳熱控制方程和地板上、下表面熱平衡方程,分析夾層空氣和室內(nèi)空氣流動(dòng)模型及其傳熱理論模型;并在此理論基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值模擬,研究陶板表面溫度分布規(guī)律,分析空氣槽對(duì)陶板表面溫度的影響,不同空氣槽形狀,空氣槽距離陶板板面距離;分析裝配式陶板地暖施工過(guò)程中空氣夾層對(duì)熱流量的影響,以及施工材料的選取對(duì)熱流量的影響;此外,研究了采用裝配式陶板地暖系統(tǒng)供暖房間的熱舒適性,主要結(jié)論如下:1)空氣槽形狀對(duì)板層結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)有影響,但影響程度很小;空氣槽形狀對(duì)陶板表面溫度分布和流過(guò)陶板的熱流量較大影響,且方形空氣槽的效果最好,其溫度在板面的分布范圍為28.85℃~29.63℃,流過(guò)板面熱流量10.47W。2)空氣槽上表面與陶板表面距離的改變會(huì)引起板層結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)的變化,其數(shù)值越小,溫度在陶板表面的分布波動(dòng)越大,相應(yīng)的會(huì)阻礙熱量向上傳遞,引起溫度波動(dòng)的距離臨界值約4mm,空氣槽上表面與陶板表面距離大于4mm時(shí),溫度波動(dòng)不明顯。3)不同的支架層材料在板層結(jié)構(gòu)下表面的溫度分布的變化規(guī)律基本相同,溫度沿板層結(jié)構(gòu)下表面呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì),在常見(jiàn)的支架層材料中無(wú)機(jī)保溫砂漿溫度曲線最低點(diǎn)的溫度最低,約29.42℃。考慮到裝配式陶板地暖系統(tǒng)是空氣夾層、支架層材料交錯(cuò)布置,所以建議采用無(wú)機(jī)保溫砂漿作為支架層材料。4)不同保溫層材料在板層結(jié)構(gòu)下表面溫度分布情況基本重合,常見(jiàn)的保溫層材料對(duì)板層結(jié)構(gòu)下表面溫度分布的影響程度基本相同,其影響層度遠(yuǎn)小于支架層材料對(duì)板層結(jié)構(gòu)下表面溫度的影響。5)采用裝配式陶板地暖系統(tǒng)供暖的房間其室內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定后,室內(nèi)空氣流速范圍0~0.21m/s,遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出的推薦值0.3m/s。室內(nèi)空氣溫度由地面隨著房間高度遞減,在地面周圍處溫度最高,范圍約為29℃~30℃;人體中心處溫度場(chǎng)數(shù)值范圍24.05℃~27.06℃,符合熱舒適條件中室內(nèi)空氣溫度要求;人體頭部與腳底之間垂直空氣溫度差值約1.65℃~2.97℃,符合局部熱舒適度中垂直空氣溫差要求;地面溫度值范圍25.37℃~27.03℃,符合冷熱地板等要求。人體常駐區(qū)底部發(fā)熱電纜間距對(duì)供暖室內(nèi)溫度場(chǎng)有影響,但影響程度很小;對(duì)供暖房間垂直高度方向的流速大小沒(méi)有影響。綜上所述,裝配式陶板地暖系統(tǒng)供暖形式是比較舒適的。
【圖文】：

6圖 1-1 Fluent 求解流程圖Figure 1-1 Fluent solution flow chart件的基本功能一般包括以下三個(gè)部分：前處理、建立幾2 所示。

圖 1-2 Fluent 軟件的基本功能Figure 1-2 Basic functions of the Fluent software1.4 本文研究目的裝配式陶板地暖采暖系統(tǒng)作為一種新式的采暖結(jié)構(gòu)，有機(jī)的結(jié)合了裝配式施工法、低溫地板輻射采暖和陶板，將“裝配式建筑”、“陶土板”和“低溫地面輻射系統(tǒng)”結(jié)合，形成一個(gè)集成創(chuàng)新型采暖系統(tǒng)，其“三位一體”的采暖結(jié)構(gòu)豐富了采暖方式的選擇。其從前期的“地暖+陶瓷地板”，其優(yōu)點(diǎn)有效的節(jié)約高效，，占用空間��；到后期的“裝配式”施工，其優(yōu)點(diǎn)施工周期短、簡(jiǎn)便結(jié)合，形成一整套完整的從生產(chǎn)到施工的系統(tǒng)；解決其他地暖采暖施工周期長(zhǎng)，工序復(fù)雜，維修困難等通病，創(chuàng)新性的提出“地暖+地板+干法施工”三合一的有效方案，使其裝修方便簡(jiǎn)單。裝配式陶板地暖采暖系統(tǒng)可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，“地暖+地板+干法施工”三合一的方案進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，可以大大的降低能耗。本文提出以發(fā)熱電纜為熱媒，使用新型的電陶瓷地板直接與發(fā)熱部件組合的一種新型陶瓷地板輻射采暖系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的電熱供暖相比，該系統(tǒng)將發(fā)熱元件直接與
【學(xué)位授予單位】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU832

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本文編號(hào)：2640127